W latach 1920–1925 pełnił służbę w Ministerstwie Spraw Wojskowych. 3 maja 1922 został zweryfikowany w stopniu podpułkownika ze starszeństwem z dniem 1 czerwca 1919 roku i 26. lokatą w korpusie oficerów sądowych[3]. W 1923 był kierownikiem referatu w Gabinecie Ministra Spraw Wojskowych. Współpracował z gen. Władysławem Sikorskim ówczesnym ministrem, mając jego pełnomocnictwo do występowania na posiedzeniach plenarnych Senatu RP.
2 grudnia 1930 Prezydent Rzeczypospolitej Ignacy Mościcki nadał mu stopień pułkownika ze starszeństwem z dniem 1 stycznia 1931 i 1. lokatą w korpusie oficerów sądowych. Jednocześnie zezwolił mu na nałożenie oznak nowego stopnia przed 1 stycznia 1931[4]. 20 sierpnia 1931 został mianowany sędzią Najwyższego Sądu Wojskowego w Warszawie[5]. Z dniem 31 sierpnia 1935 został przeniesiony w stan spoczynku[6]. Przydzielony do OK II[7]. W 1935 Prezydent RP na podstawie art. 13 ust. 1 lit. f Konstytucji mianował go senatorem. We wrześniu 1939 zgłosił się do armii, był w sztabie gen. Smorawińskiego, po agresji ZSRR na Polskę dostał się do niewoli sowieckiej pod Włodzimierzem Wołyńskim. Przebywał w obozie w Starobielsku. Wiosną 1940 został zamordowany w Charkowie przez funkcjonariuszy NKWD i pogrzebany w Piatichatkach[1], gdzie od 17 czerwca 2000 mieści się oficjalnie Cmentarz Ofiar Totalitaryzmu w Charkowie[8].
Postanowieniem nr 112-48-07 Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej Lecha Kaczyńskiego z 5 października 2007 został awansowany pośmiertnie do stopnia generała brygady[9][10]. Awans został ogłoszony 9 listopada 2007 w Warszawie, w trakcie uroczystości „Katyń Pamiętamy – Uczcijmy Pamięć Bohaterów”[11][12].
Upamiętnienie
Tadeusz Petrażycki został upamiętniony na tablicy pamiątkowej odsłoniętej 3 lipca 1999 w gmachu Senatu RP ku czci senatorów II RP, którzy zginęli w czasie II wojny światowej i okresie powojennych represji[13][14].